基于APM32E103 SPI轉(zhuǎn)CAN芯片MCP2515移植測試

CAN簡介：CAN 是控制器局域網(wǎng)絡(luò) Controller Area Network 的縮寫，是 ISO 國際標準化的串行通信協(xié)議，支持 CAN 協(xié)議 2.0A 和 2.0B。在 CAN 協(xié)議中，發(fā)送者以廣播形式把報文發(fā)送給所有接收者，節(jié)點在接收報文時，會經(jīng)過過濾器組根據(jù)標識符決定是否需要該報文，這種設(shè)計節(jié)省了 CPU 的開銷。

APM32E103系列支持CAN協(xié)議 2.0A 和 2.0B，通信波特率最大為 1Mbit/s，并且擁有雙CAN接口，能適應(yīng)更多的應(yīng)用場合。

偶爾會有三個以上CAN接口需求或者需要在沒有CAN接口的芯片上使用CAN，就可以考慮使用外接協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片，將其他通訊接口轉(zhuǎn)接成CAN接口。

查找發(fā)現(xiàn)比較常用的就是MCP2515,帶有SPI接口的獨立CAN控制器。

MCP2515是獨立的控制器局域網(wǎng)(CAN)控制器，實現(xiàn)CAN規(guī)范，版本2.0B。它是有能力的發(fā)送和接收標準和擴展數(shù)據(jù)和遠程幀。MCP2515有兩個接受掩碼和六個接受過濾器被用來過濾掉不需要的消息，因此減少了主機MCU的開銷。MCP2515與微控制器(mcu)的連接通過一個工業(yè)標準串行外設(shè)接口(SPI)來實現(xiàn)的。

在網(wǎng)上可以直接買到MCP2515的模塊，方便直接在開發(fā)板上用杜邦線接出來測試。

附帶的資料包是基于51單片機的例程，需要修改移植到APM32的例程中。

移植基于APM32E10x_SDK_V1.2中的SPI_FullDuplex例程進行修改移植。

為了方便使用，硬件SPI和軟件SPI都進行了定義初始化，通過宏定義來切換。

#defineSPI_S//SPI_H

軟件SPI只需要初始化用到的IO引腳，硬件SPI就需要對SPI進行初始化配置。

MCP2515有一個中斷腳，在總線上有CAN型號是會有下拉型號，告訴MCU需要準備進入接收狀態(tài)。

所以需要在MCU上配置個外部中斷引腳，用于快速響應(yīng)。

voidMCP2515_GPIO_Init(void)

{

GPIO_Config_TGPIO_configStruct;

EINT_Config_T EINT_configStruct;

RCM_EnableAPB2PeriphClock(RCM_APB2_PERIPH_GPIOA);

GPIO_configStruct.pin =GPIO_PIN_0;

GPIO_configStruct.mode =GPIO_MODE_IN_PU;

GPIO_Config(GPIOA,&GPIO_configStruct);

GPIO_ConfigEINTLine(GPIO_PORT_SOURCE_A,GPIO_PIN_SOURCE_0);

/* Configure Button EINT line*/

EINT_configStruct.line=EINT_LINE_0;

EINT_configStruct.mode =EINT_MODE_INTERRUPT;

EINT_configStruct.trigger =EINT_TRIGGER_FALLING;

EINT_configStruct.lineCmd =ENABLE;

EINT_Config(&EINT_configStruct);

/* Enable and setButton EINT Interrupt to the lowest priority */

NVIC_EnableIRQRequest(EINT0_IRQn,0x0f, 0x0f);

}

SPI初始化完成后需要對MCU2515的寄存器進行初始化配置，配置CAN通訊的波特率工作模式等。

voidMCP2515_Init(void)

{

u16 i=0;

unsigned char temp=0;

MCP2515_Reset(); //發(fā)送復(fù)位指令軟件復(fù)位MCP2515

Delay_Nms(1); //通過軟件延時約nms(不準確)

//設(shè)置波特率為250Kbps

MCP2515_WriteByte(CNF1,CAN_250Kbps);

MCP2515_WriteByte(CNF2,0x80|PHSEG1_3TQ|PRSEG_1TQ);

MCP2515_WriteByte(CNF3,PHSEG2_3TQ);

MCP2515_WriteByte(TXB0SIDH,0xFF);//發(fā)送緩沖器0標準標識符高位

MCP2515_WriteByte(TXB0SIDL,0xE0);//發(fā)送緩沖器0標準標識符低位

MCP2515_WriteByte(RXB0SIDH,0x00);//清空接收緩沖器0的標準標識符高位

MCP2515_WriteByte(RXB0SIDL,0x00);//清空接收緩沖器0的標準標識符低位

MCP2515_WriteByte(RXB0CTRL,0x20);//僅僅接收標準標識符的有效信息

MCP2515_WriteByte(RXB0DLC,DLC_8);//設(shè)置接收數(shù)據(jù)的長度為8個字節(jié)

MCP2515_WriteByte(RXF0SIDH,0x00);//配置驗收濾波寄存器n標準標識符高位

MCP2515_WriteByte(RXF0SIDL,0x00);//配置驗收濾波寄存器n標準標識符低位

MCP2515_WriteByte(RXM0SIDH,0x00);//配置驗收屏蔽寄存器n標準標識符高位

MCP2515_WriteByte(RXM0SIDL,0x000);//配置驗收屏蔽寄存器n標準標識符低

MCP2515_WriteByte(CANINTF,0x00);//清空CAN中斷標志寄存器的所有位(必須由MCU清空)

MCP2515_WriteByte(CANINTE,0x01);//配置CAN中斷使能寄存器的接收緩沖器0滿中斷使能,其它位禁止中斷

MCP2515_WriteByte(CANCTRL,REQOP_LOOPBACK|CLKOUT_ENABLED);//將MCP2515設(shè)置為環(huán)回模式,退出配置模式

temp=MCP2515_ReadByte(CANSTAT);//讀取CAN狀態(tài)寄存器的值

if(OPMODE_NORMAL!=(temp &&0xE0))//判斷MCP2515是否已經(jīng)進入正常模式

{

MCP2515_WriteByte(CANCTRL,REQOP_LOOPBACK|CLKOUT_ENABLED);//再次將MCP2515設(shè)置為環(huán)回模式,退出配置模式

}

}

MCP2515的初始化部分基本結(jié)束，接下來就是到main中編寫個收發(fā)測試。

可以看到MCP2515是配置成環(huán)回模式，也就是自發(fā)自收，方便測試SPI配置和MCP2515的配置是否正確。

intmain(void)

{

APM_MINI_LEDInit(LED2);

APM_MINI_LEDInit(LED3);

APM_MINI_LEDOff(LED2);

APM_MINI_LEDOff(LED3);

SPI_MCP2515_Init();

MCP2515_Init();

MCP2515_GPIO_Init();

TMR5_INIT();

while(1)

{

//向CAN總線發(fā)送數(shù)據(jù)

if(timer_flag==0x01) //定時發(fā)送

{

timer_flag=0x00;

if(++can_tx_msg.StdId>1000)can_tx_msg.StdId=0x00; //CANID每發(fā)送一條報文，自加1

memcpy(can_tx_msg.Data, CAN_T_Buffer,8); //取報文數(shù)據(jù)放入緩沖區(qū)

CAN_Send_Buffer(&can_tx_msg);

APM_MINI_LEDToggle(LED2);

}

//接收CAN數(shù)據(jù)

if(can_tx_flag==0x01) //判斷中斷標志位

{

CAN_Receive_Buffer(&can_rx_msg);

can_tx_flag=0x00;

}

}

}

將杜邦線按照引腳配置，接好線后仿真就能測試回環(huán)模式下收發(fā)數(shù)據(jù)了。

可以看到斷點打到接收部分，可以接收到CAN數(shù)據(jù)，與發(fā)送的數(shù)據(jù)一致。

如果有其他can設(shè)備或者CAN分析儀的話，可以將工作模式改成普通模式，進行設(shè)備間的通訊。